Учёные Федерального исследовательского центра "Красноярский научный центр СО РАН" определили, что голубая ель имеет такой цветовой оттенок из-за присутствия нанотрубок в покрывающем иглы и листья эпикутикулярном воске.
Нанообъекты длиной в несколько микрон влияют на проникающий в растения свет. Благодаря этому растения могут выживать при недостатке света и увеличивать эффективность фотосинтеза. Результаты исследования опубликованы в сборнике конференций International Conference on Information Technology and Nanotechnology.
Фотографии Красноярского научного центра СО РАН
Многие части растений покрыты эпикутикулярным воском. Он защищает листья от избыточной влаги и пересыхания, насекомых-вредителей и химических веществ. Когда свет падает на фотосинтезирующую поверхность, первое, что он встречает на пути, — это восковой слой, влияющий на оптические характеристики проникающего излучения.
Исследовав влияние поверхностного слоя на оптические свойства хвои голубой ели и листьев сизо-серой пшеницы, физики пришли к выводу, что именно нанообъекты отвечают за синий цвет.
"В 2016 году учёными из Англии было обнаружено, что за синюю окраску растений отвечают не пигменты, а некая фотонно-кристаллическая структура в хлоропластах растений. В Сибири растёт много голубых елей, мы начали искать причину их синего цвета и наткнулись на воск. Выяснилось, что именно он отвечает за необычный цвет. Если этот слой химически удалить, то визуально дерево станет обычной зелёной елью. Также мы рассмотрели сорт сизой пшеницы и выяснили, что толстый восковой покров голубоватых растений состоит из нанотрубок. При исследовании спектральных характеристик воска обнаружили, что он поглощает практически весь ультрафиолет и излучает его в видимом диапазоне света, то есть флюоресцирует. Поглощая коротковолновый свет, восковой слой защищает внутреннюю структуру клеток от ультрафиолетового излучения и в то же время переводит его в видимую область спектра, тем самым увеличивая эффективность фотосинтеза", — рассказал один из авторов исследования Евгений Буханов, младший научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН.
Фотографии Красноярского научного центра СО РАН